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Schaltung zur Speisung einer Ablenkspule für eine Kathodenstrahlröhre,
insbesondere für die Vertikalablenkung, mit vier eine Brückenschaltung bildenden
Endstufentransistoren Da die z.B. in Fernsehempfängern verwendeten Kathodenstrahlröhren
nicht ohne gewisse Toleranzen in Bezug auf die Anordnung der Systeme für die Strahlerzeugung
gefertigt werden können, ist man gezwungen, Mittel vorzusehen, mit denen nach em
Zusammenbau eines Fernsehempfängers die richtige Lage des Bildes eingestellt werden
kann. Bei Schwarzweißempfängern hat man zur Korrektur der vertikalen Bildzentrierung
bekanntlich Permanentmagnete eingesetzt. Bei Farbfernsehempfängern mit drei Kathodenstrahlsystemen
können diese Maßnahmen nicht in zufriedenstellender Weise angewendet werden, weil
sich hier eine gegenseitige Beeinflußung zwischen den genannten Magneten und verschiedenen
anderen Korrekturmagneten, z.B.
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den Farbreinheitmagneten ergeben würde. Es ist deshalb bekanntlich
vorgeschlagen worden (DU-PS 1 028 700), zur Zentrierung der vertikalen Mittellage
der Elektronenstrahlen einen Gleichstrom von einstellbarer Stärke und wählbarer
Richtung durch die Vertikalablenkspulen hindurchzuleiten.
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Die von Röhrenschaltungen für die Vertikalablenkung bekannt gewordenen
Schaltungen lassen sich nicht ohne weiteres auf Schaltungen anwenden, die nur mit
Transistoren arbeiten. Dies gilt insbesondere für transistorisierte eisenlose Schaltungen.
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Bei einer bekannten eisenlosen.Scbaltung für die Vertikalablenkung
(DAS 1 289 098) wird die Ablenkspule über einen großen Koppelkondensator an die
Endstufentransistoren angekoppelt. Der Koppelkondensator ist erforderlich, um die
Ablenkspule von dem durch die Endstufentransistoren flie -ßenden Gleichstrom, dessen
Größe von mehreren störenden Einflüssen abhängig ist, zu trennen und zunächst einmal
einen gleichstromfreien Ablenkstrom zu gewinnen. Zur nachträglichen Korrektur der
Bildzentrierung in vertikaler Richtung könnte man daran denken, der Ablenkspule
über eine ihr parallel geschaltete Gleichstromquelle den für die Eorrektur erforderlichen
Gleichstrom auf zuprägen. Um die Endstufentransistoren aber nicht durch die parallel
zur Ablenkspule geschaltete Gleichstromquelle unnötig zu belasten bzw. um nicht
auf diese Weise den Ablenkstrom durch die Spule zu verringern, müßte die Einspeisung
des Korrektur-Gleichstroms über einen im Verhältnis zum Gleichstrom-Widerstand der
Ablenkspule großen Widerstand erfolgen. Dies würde aber eine nicht vertretbare Verlustleistung
bedeuten.
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Nachteilig wäre weiterhin der Aufwand für eine Gleichstromquelle mit
wählbarer Polarität.
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Es ist eine andere eisenlose Schaltung für die Vertikalablenkung bekannt
(Mitteilungen aus dem Applikationslaboratorium, Firma Valvo, 14.4.70), bei der die
Endstufe aus zwei in Reihe zueinander geschalteten komplementären Endstufentransistoren
besteht. Die beiden Endstufentransistoren sind dabei zwischen zwei Spannungspunkte
mit in Bezug auf die Bezugsspannung unterschiedlicher Polarität geschaltet.
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Die Ablenkspule ist zwischen den Verbindungspunkt der beiden Endstufentransistoren
und die Bezugsspannung geschaltet und galvanisch mit den genannten Punkten verbunden.
Eine Korrektur der vertikalen Bildzentrierung, das heißt eine Verschiebung der Bildmitte-nin
senkrechter Richtung, geschieht dadurch, daß die Arbeitspunkte der beiden Enstufentransistoren
zugleich
verändert werden. Der Nachteil dieser Schaltung besteht darin, daß zwei Netzteile
für die beiden Spannungen unterschiedlicher Polarität erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eisenlose Schaltung
für die Vertikalablenkung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und die die genannten
Nachteile vermeidet.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Speisung einer Ablenkspule
für eine Kathodenstrahlröhre, insbesondere für die Vertikalablenkung, mit vier Endstufentransistoren,
von denen je zwei miteinander in Reihe geschaltet sind und einen von den zwei Zweigen
einer Brückenschaltung bilden, wobei die Ablenkspule zwischen den beiden Verbindungspunkten
von je zwei in einem Brückenzweig liegenden Endstufentransistoren angeordnet ist.
Es ist zwar bekannt (Electronics 1954, Seite 176 bis Seite 179), eine aus vier Röhren
gebildete Brückenschaltung für eine Ablenkschaltung vorzusehen. Diese bekannte Schaltung
gibt aber keinen Hinweis zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe.
Die erfindungsgemäße Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Brückenzweig
ein Treibertransistor vorgesehen ist, dessen Kollektor galvanisch an die Basis des
einen Endstufentransistors und dessen Emitter galvanisch an die Basis des anderen
Endstufentransistors dieses Brückenzweigs augeschlossen ist, und daß die Basisanschlüsse
der Treibertransistoren an ein ein Potentiometer enthaltendes und so ausgebildetes
Spannungsteiler-Netzwerk angeschlossen sind, daß eine Verschiebung-des Potentiometer-Abgriffes
die Basisvorspannungen der beiden reibertransistoren gegensinning verändert.
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Man kommt also z.B. zur Korrektur der vertikalen Bildzentrierung mit
einem einzigen Potentiometer aus welches nur eine geringe Verlustleistung verbraucht,
und man benötigt
nur ein einziges Netzteil.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die Endstufentransistoren,
deren Basisanschlüsse je an den Kollektor eines Teibertransistors angeschlossen
sind, als Schalter betrieben. Entsprechend werden bei einer anderen Weiterbildung
der Erfindung die Endstufentransistoren, deren Basisanschlüsse je an den Emitter
eines Treibertransistors angeschlossen sind, als Schalter betrieben. Das Spannungsteiler-Netzwerk
besteht bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung aus zwei zwischen
die Pole einer Betriebsspannung geschalteten Spannungsteilern, wobei wenigstens
ein Teil des einen Spannungsteilers aus dem zwischen dem einen Endanschluß und dem
Abgriff des Potentiometers liegenden Widerstand und entsprechend wenigstens ein
Teil des anderen Spannungsteilers aus dem zwischen dem anderen Endanschluß und dem
Abgriff des Potentiometers liegenden Widerstand besteht. Der Abgriff des Potentiometers
ist insbesondere über einen veränderbaren Widerstand an einen Pol der Betriebsspannung
angeschlossen.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung
dargestellt ist, erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
und Fig. 2 die an einzelnen Punkten der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Spannungsverläufe.
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In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemaße Schaltung
dargestellt. Die für die Ansteuerung der Endstufe erforderliche sägezahnförmige
Steuerspannung wird in bekannter Weise von einem synchronisierten Sägezahngenerator
1 erzeugt.Der Ausgang dieses Generators 1 ist mit der Basis eines Transistors 3
verbunden, der zusammen mit den Widerständen 2 und 4 eine Umkehrstufe bildet. ueber
die Kondensatoren 5 und 6 werden vom Kollektor und vom Emitter
des
Transistors 3 zwei Steuerspannungen abgegriffen, die gegenphasig zueinander liegen.
Diese beiden Steuerspannungen steuern jeweils einen Treibertransistor 7 und 15 an
seiner Basis an. Der Treibertransistor 7 dient zur Ansteuerung des von den beiden
Endstufentransistoren 10 und 11 gebildeten Zweiges einer Brückenschaltung, wobei
der über den Widerstand 8 an die positive Betriebsspannungsquelle 25 angeschlossene
Kollektor des Treibertransistors 7 mit der Basis des Endstufentransistors 10 und
der über den Widerstand 9 an die Bezugsspannung angeschlossene Emitter mit der Basis
des Endstufentransistors 11 verbunden ist. Der Kollektor des Endstufentransistors
10 ist direkt an die positive Betriebsspannung 25 angeschlossen. Sein Emitter ist
mit dem Kollektor des zweiten Endstufentransistors 11 dieses Brückenzweigs verbunden.
Der Emitter des Endstufentransistors 11 ist über den Widerstand 20 an Masse angeschlossen.
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er zweite Brückenzweig der die Endstufe bildenden Brückenschaltung
besteht aus den beiden Endstufentransistoren 13 und 14, die entsprechend dem vorstehend
erläuterten ersten Brückenzweig von einer aus dem Treibertransistor 15 und den Widerständen
16 und 17 bestehenden Treiberstufe angesteuert werden.
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Die beiden Brückenzweige sind einerseits durch die Verbindung 37 der
beiden Emitter der Endstufentransistoren 11 und 14 und andererseits durch den gemeinsamen
Anschluß der Kollektoren der Endstufentransistoren 10 und 13 an die Betriebsspannung
25 miteinander verbunden. Die Belastung dieser als Brücke ausgebildeten Endstufe,
die Vertikal-Ablenkspule 12, ist zwischen die beiden Schaltungspunkte 38 und 39
geschaltet, in denen jeweils die beiden einen Brückenzweig bildenden Endstufentransistoren
13 und 14 bzw. 10 und 11 miteinander verbunden sind.(Im Bedarfsfalle können zwischen
den Punkten 38 und 39 einerseits und den Transistoren andererseits Widerstände liegen).
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Zur Einstellung der Gleichstromverhältnisse in der Brückenschaltung
ist ein Potentiometer 21 vorgesehen, dessen Endanschlüsse einerseits über die Widerstände
19 und 23 an die Betriebsspannung 25 und andererseits über die beiden Widerstände
18 und 24 an die Basisanschlüäse der reibertransistoren 15 und 7 angeschlossen sind.
ueber den einstellbaren Widerstand 22 ist der Abgriff des Potentiometers 21 an Masse
angeschlossen. Auf diese Weise bestimmt die Stellung des Abgriffs des Potentiometers
21 die Arbeitspunkte der Treibertransistoren 7 und 15 so, daß beim Verstellen des
Abgriffs die beiden Arbeitspunkte gegensinning verändert werden. Mit dem veränderbaren
Widerstand 22 sind die genannten Arbeitspunkte glaichsinning veränderbar.
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Da die Endstufentransistoren der beiden Brückenzweige jeweils galvanisch
an die Treibertransistoren 7 und 15 angeschlossen sind, werden die Gleichstromverhältnisse
der Brückenschaltung von den durch die Treibertransistoren 7 und 15 fließenden Gleichströmen
und somit auch von der Stellung des Abgriffs des Potentiometers 21 bestimmt.
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Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Schaltung in Bezug auf die
von dem Generator 1 erzeugte sägezahnförmigo Steuerspannung erklärt sich zum großen
Teil schon aus den in Fig. 2 dargestellten Spannungsverläufen an den entsprechenden
Schaltungspunkten in Fig. 1. Man erkennt aus dem Verlauf der Spannungen an den Schaltungspunkten
31 und 32, daß die beiden Treibertransistoren 7 und 15 gegenphasig angesteuert werden.
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Wenn z.B. während der ersten Hälfte der Periodendauer des auf der
Leitung 30 erscheinenden Steuersignals an der Basis des Treibertransistors 7 ein
positives Steuersignal (Spannungsverlauf 31) erscheint, hat dies entsprechend den
Spannungsverläufen an den Punkten 35 und 36 zur Folge, daß der
Endstufentransistor
10 gesperrt wird, während der Endstufentransistor 11 mit einer in Bezug auf den
Emitter positiven Basisspannung so gesteuert wird, daß der durch ihn fließende Strom
von einem Maximalwert zu Beginn der Periodendauer des sägezahnförmigen Steuersignals
gegen Ende der erste Hälfte der Periodendauer auf Null abfällt. Während der beschriebenen
Zeitdauer wird der Treibertransistor 15 mit einem negativen Steuersignal (Spannungsverlauf
32) angesteuert und damit gesperrt. Dies hat entsprechend den Spannungsverläufen
an den Punkten 33 und 34 zur Folge, daß der Endstufentransistor 13 bis in die Sättigung
stromleitend ist, während der Endstufentransistor 14 gesperrt ist. Der während der
beschriebenen Zeitdauer durch die Ablenkspule 12 fließende Strom fließt also von
der Spannungsquelle 25 durch den als ein geschlossener Schalter arbeitenden Endstufentransistor
13, durch die Ablenkspule 12, durch den mit einer sägezahnförmigen Steuerspannung
gesteuerten Endstufentransistor 11 und über den Widerstand 20 nach Masse In der
zweiten Hälfte der Periodendauer der von dem Generator 1 erzeugten sägezahnförmigen
Steuerspannung gelangt über den Kondensator 6 eine den Treibertransistor 15 stromleitend
steuernde positive Steuerspannung an die Basis dieses Transistors, während über
den Kondensator 5 eine den Treibertransistor 7 sperrende negative Steuerspannung
an dessen Basis erscheint. Die vorstehend gegebene Erklärung für den aus den Endstufentransistoren
13 3 und 14 gebildeten Brückenzweig gilt also in diesem Falle, das heißt für die
zweite Hälfte der Periodendauer der Sägezahnspannung, für den aus den Endstufentransistoren
10 und 11 bestehenden Brückenzweig. Entsprechend erklärt sich die Arbeitsweise der
Endstufentransistoren 13 und 14 in diesem Fall wie zuvor die der Endstufentransistoren
10 und 11. Dies hat zur Folge, daß der Strom durch die Ablenkspule 12 seiner Richtung
geändert hat und nun von der Betriebsspannungsquelle
25 durch den
als geschlossener Schalter arbeitenden Endstufentransistor 10, die Ablenkspule 12,
den gesteuerten Endstufentransistor 14 und über den Widerstand 20 nach Masse fließt.
Die den Ablenkstrom durch die Ablenkspule 12 treibende Spannung ergibt sich als
die zwischen den Punkten 38 und 39 auftretende Spannungsdifferenz entsprechend den
in Fig. 2 dargestellten Spannungsverläufen.
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Bei einem mittels des Potentiometers 21 vorgenommenen exakten Abgleich
der Brückenschaltung werden beide Brückenzweige in gleicher Weise angesteuert, so
daß die Stromumkehr des durch die Ablenkspule 12 fließenden Ablenkstroms genau nach
der halben Periodendauer geschieht.
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Der Ablenkstrom ist dann praktisch gleichstromfrei.
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Um die durch die nicht vermeidbaren Toleranzen beim Einbau des Ablenksystems
in einer Bildröhre s.B. eines Farbfernsehempfängers bedingte Versohiebun3 der Mittellage
des Bildes ausgleichen zu können, wird die Brackenschaltung nach Fig. 1 mittels
des Potentiometers 21 so weit verstimmt, bis die sich dadurch ergebende Gleichstromkomponente
des Ablenkstroms die Mitte des von den Elektronenstrahlen geschriebenen Bildes in
die Nitte der Bildröhre verschiebt.
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Je nach der Richtung, in die der Abgriff des Potentiometers 21 über
die Mittelstellung hinaus verschoben wird, stellt sich eine positive oder negative
Gleichstromkomponente des Ablenkstroms ein. Das Bild kann also mittels nur des einen
Potentiometers 21 und ohne eine besondere aufwendige Zusatzschaltung in beiden Richtungen
von der Mittellinie aus korrigiert werden.
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Das in Fig. 1 dargestellte-jusführungsbeispiel der Erfindung ist nicht
auf eine Anwendung für eine Vertikal-Ablenkspule beschränkt. Die Schaltung läßt
sich auch gut für die Ansteuerung von Konvergenzspulen- einsetzen. Es ist damit
möglich,
zusätzliche Spulen für die statische Konvergenz wegzulassen und die statische Verschiebung
über die Spulen für die dynamische Korrektur durchzuführen.